7.同学们整理实验室时,发现一瓶敞口放置且失去标签的白色粉末状药品,实验员老师告诉大家原瓶药品可能是碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、氢氧化钠中的一种,同学们对此很好奇,于是他们对这瓶白色粉末的成分做了如下探究:
【实验Ⅰ】小明取一定量白色粉末于烧杯中,加水搅拌,充分溶解后,过滤,得到固体和无色溶液.
【实验Ⅱ】小明取实验Ⅰ得到的固体于试管中,滴加足量稀盐酸后,观察到有有气泡(现象)产生,于是小明马上就得出结论,该瓶中白色粉末一定是碳酸钙,但是小军却认为小明的结论不一定正确,固体还可能是碳酸钠,你认为小军的理由是碳酸钠的溶解度小,也会出现不溶性固体,请你写出上述有气体生成的反应的化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(任写一个).
【实验Ⅲ】小明和小军认为有必要再对实验Ⅰ中滤液的成分进行探究,过程如下:
实验步骤实验现象实验结论
(1)取少量滤液于试管中,向其滴加2滴~3滴无色酚酞试液,振荡溶液由无色变为红色该瓶中白色粉末一定不是碳酸钙和氯化钠
(2)另取少量滤液于试管中,滴加过量氯化钙溶液,振荡,静置产生白色沉淀该瓶中白色粉末一定有碳酸钠,涉及的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3
【反思与交流】实验结束后,同学们通过讨论,一致认为原试剂瓶中的药品也可能不是碳酸钠,你认为他们的理由是氢氧化钠完全变质能生成碳酸钠.
【试剂应用】某工厂化验室用15%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,共消耗氢氧化钠溶液40g,洗涤后的溶液呈中性.这一定量石油产品中含H2SO4的质量是多少?
2.化学兴趣小组在老师指导下,对“蜡烛燃烧的产物”进行探究.
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成.氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小.
【实验探究1】为了探究蜡烛完全燃烧的产物是二氧化碳和水,同学们作了如下实验.
(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到烧杯内壁出现水珠,证明有水生成.
(2)将涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,若石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成.写出二氧化碳和石灰水反应的化学方程式Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
【反思质疑】小明提出:石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后析出了氢氧化钙.
【实验探究2】同学们对“实验探究1”进行改进:将点燃的蜡烛放到集气瓶底部,再将瓶口盖严,蜡烛很快熄灭.然后取出蜡烛,向冷却后的集气瓶里注入适量的饱和石灰水,振荡,石灰水立即变浑浊,确认有二氧化碳生成.
【交流讨论】“实验探究2”中,小明观察到集气瓶内壁上有少量黑色粉末.经讨论,同学们一致认为黑色粉末是石蜡不完全燃烧生成的炭黑.
【查阅资料】蜡烛不完全燃烧,不仅生成上述黑色粉末,还可能生成一氧化碳;且黑色粉末与一氧化碳的化学性质相似,都能和氧化铁反应生成铁.
【实验探究3】为探究蜡烛不完全燃烧是否生成一氧化碳,他们设计了如图所示的实验.
(1)将玻璃管的a端插入蜡烛的焰心,蜡烛不完全燃烧的产物就会进入玻璃管内.
(2)为了阻止炭黑和氧化铁反应,在玻璃管中部,提前放入了一团棉花.
(3)先点燃蜡烛,稍后点燃酒精灯加热氧化铁;一会儿,红棕色氧化铁逐渐变成黑色,证明蜡烛不完全燃烧确实有一氧化碳生成.b端发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
(4)为防止玻璃管b端生成的黑色物质又被氧化,接下来的操作是先熄灭酒精灯,一会儿后再熄灭蜡烛.
【拓展应用】含碳燃料不完全燃烧,既浪费资源,又污染空气.为使其完全燃烧,可以采取的一条措施是增大燃料和氧气的接触面积.
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